faktor lingkungan bagi pertumbuhan mikroba ok
DESCRIPTION
pertumbuhan mikrobaTRANSCRIPT
![Page 1: Faktor Lingkungan Bagi Pertumbuhan Mikroba Ok](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082411/5695d48b1a28ab9b02a1d6ae/html5/thumbnails/1.jpg)
FAKTOR LINGKUNGAN BAGI PERTUMBUHAN MIKROBA
Aktivitas mikroba dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungannya. Perubahan
lingkungan dapat mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi mikroba.
Beberapa kelompok mikroba sangat resisten terhadap perubahan faktor lingkungan.
Mikroba tersebut dapat dengan cepat menyesuaikan diri dengan kondisi baru tersebut.
Faktor lingkungan meliputi faktor-faktor abiotik (fisika dan kimia), dan faktor biotik.
A. FAKTOR ABIOTIK 1. Suhu a. Suhu pertumbuhan mikroba
Pertumbuhan mikroba memerlukan kisaran suhu tertentu. Kisaran suhu
pertumbuhan dibagi menjadi suhu minimum, suhu optimum, dan suhu maksimum. Suhu
minimum adalah suhu terendah tetapi mikroba masih dapat hidup. Suhu optimum adalah
suhu paling baik untuk pertumbuhan mikroba. Suhu maksimum adalah suhu tertinggi
untuk kehidupan mikroba.
Berdasarkan kisaran suhu pertumbuhannya, mikroba dapat dikelompokkan
menjadi mikroba psikrofil (kriofil), mesofil, dan termofil. Psikrofil adalah kelompok
mikroba yang dapat tumbuh pada suhu 0-30 0C dengan suhu optimum sekitar 15 0C.
Mesofil adalah kelompok mikroba pada umumnya, mempunyai suhu minimum 15 0C
suhu optimum 25-37 0C dan suhu maksimum 45-55 0C.
Mikroba yang tahan hidup pada suhu tinggi dikelompokkan dalam mikroba
termofil. Mikroba ini mempunyai membran sel yang mengandung lipida jenuh, sehingga
titik didihnya tinggi. Selain itu dapat memproduksi protein termasuk enzim yang tidak
terdenaturasi pada suhu tinggi. Di dalam DNA-nya mengandung guanin dan sitosin
dalam jumlah yang relatif besar, sehingga molekul DNA tetap stabil pada suhu tinggi.
Kelompok ini mempunyai suhu minimum 400C, optimum pada suhu 55-600C dan suhu
maksimum untuk pertumbuhannya 750C. Untuk mikroba yang tidak tumbuh dibawah
suhu 300C dan mempunyai suhu pertumbuhan optimum pada 600C, dikelompokkan
![Page 2: Faktor Lingkungan Bagi Pertumbuhan Mikroba Ok](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082411/5695d48b1a28ab9b02a1d6ae/html5/thumbnails/2.jpg)
kedalam mikroba termofil obligat. Untuk mikroba termofil yang dapat tumbuh dibawah
suhu 300C, dimasukkan kelompok mikroba termofil fakultatif.
Grafik pertumbuhan mikroba pada berbagai kisaran suhu pertumbuhan
Bakteri yang hidup di dalam tanah dan air, umumnya bersifat mesofil, tetapi ada
juga yang dapat hidup diatas 500C (termotoleran). Contoh bakteri termotoleran adalah
Methylococcus capsulatus. Contoh bakteri termofil adalah Bacillus, Clostridium, Sulfolobus, dan bakteri pereduksi sulfat/sulfur. Bakteri yang hidup di laut
(fototrof) dan
bakteri besi (Gallionella) termasuk bakteri psikrofil.
b. Suhu tinggi Apabila mikroba dihadapkan pada suhu tinggi diatas suhu maksimum, akan
memberikan beberapa macam reaksi. (1) Titik kematian thermal, adalah suhu yang dapat
memetikan spesies mikroba dalam waktu 10 menit pada kondisi tertentu. (2) Waktu
kematian thermal, adalah waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu spesies
mikroba pada suatu suhu yang tetap. Faktor-faktor yang mempengaruhi titik kematian
thermal ialah waktu, suhu, kelembaban, spora, umur mikroba, pH dan komposisi
![Page 3: Faktor Lingkungan Bagi Pertumbuhan Mikroba Ok](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082411/5695d48b1a28ab9b02a1d6ae/html5/thumbnails/3.jpg)
medium. Contoh waktu kematian thermal (TDT/ thermal death time) untuk beberapa
jenis bakteri adalah sebagai berikut :
Nama mikroba Waktu Suhu ( oC)(menit)
Escherichia coli 20-30 57Staphylococcus aureus 19 60Spora Bacilus subtilis 20-50 100Spora Clostridium botulinum 100-330 100
c. Suhu rendah Apabila mikroba dihadapkan pada suhu rendah dapat menyebabkan
gangguan metabolisme. Skibat-akibatnya adalah (1) Cold shock , adalah penurunan
suhu yang tiba-tiba menyebabkan kematian bakteri, terutama pada bakteri muda atau
pada fase logaritmik, (2) Pembekuan (freezing), adalah rusaknya sel dengan adanya
kristal es di dalam air intraseluler, (3) Lyofilisasi , adalah proses pendinginan dibawah
titik beku dalam keadaan vakum secara bertingkat. Proses ini dapat digunakan untuk
mengawetkan mikroba karena air protoplasma langsung diuapkan tanpa melalui fase cair
(sublimasi).
2. Tekanan osmosis Tekanan osmosis sebenarnya sangat erat hubungannya dengan kandungan air.
Apabila mikroba diletakkan pada larutan hipertonis, maka selnya akan mengalami plasmolisis, yaitu
terkelupasnya membran sitoplasma dari dinding sel akibat mengkerutnya sitoplasma. Apabila diletakkan
pada larutan hipotonis, maka sel mikroba akan mengalami plasmoptisa, yaitu pecahnya sel karena cairan
masuk ke dalam sel, sel membengkak dan akhirnya pecah.
Berdasarkan tekanan osmose yang diperlukan dapat dikelompokkan menjadi (1) mikroba
osmofil, adalah mikroba yang dapat tumbuh pada kadar gula tinggi, (2) mikroba halofil,
adalah mikroba yang dapat tumbuh pada kadar garam halogen yang tinggi, (3) mikroba
halodurik, adalah kelompok mikroba yang dapat tahan (tidak mati) tetapi tidak dapat tumbuh
pada kadar garam tinggi, kadar garamnya dapat mencapai 30%.
Contoh mikroba osmofil adalah beberapa jenis khamir. Khamir osmofil mampu tumbuh pada
larutan gula dengan konsentrasi lebih dari 65%. Contoh mikroba halofil adalah
bakteri yang termasuk Archaebacterium, misalnya Halobacterium. Bakteri yang tahan pada kadar
![Page 4: Faktor Lingkungan Bagi Pertumbuhan Mikroba Ok](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082411/5695d48b1a28ab9b02a1d6ae/html5/thumbnails/4.jpg)
garam tinggi, umumnya mempunyai kandungan KCl yang tinggi dalam selnya. Selain itu bakteri ini
memerlukan konsentrasi Kalium yang tinggi untuk stabilitas ribosomnya. Bakteri halofil ada yang
mempunyai membran purple bilayer, dinding selnya terdiri dari murein, sehingga tahan terhadap ion
Natrium.
![Page 5: Faktor Lingkungan Bagi Pertumbuhan Mikroba Ok](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082411/5695d48b1a28ab9b02a1d6ae/html5/thumbnails/5.jpg)
3. Kadar ion hidrogen (pH) Mikroba umumnya menyukai pH netral (pH 7). Beberapa bakteri dapat hidup
pada pH tinggi (medium alkalin). Contohnya adalah bakteri nitrat, rhizobia,
actinomycetes, dan bakteri pengguna urea. Hanya beberapa bakteri yang bersifat toleran
terhadap kemasaman, misalnya Lactobacilli, Acetobacter, dan Sarcina ventriculi.Bakteri yang bersifat asidofil misalnya Thiobacillus. Jamur umumnya dapat hidup pada
kisaran pH rendah. Apabila mikroba ditanam pada media dengan pH 5 maka
pertumbuhan didominasi oleh jamur, tetapi apabila pH media 8 maka pertumbuhan
didominasi oleh bakteri.
Berdasarkan pH-nya mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3 yaitu (a) mikroba
asidofil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 2,0-5,0, (b) mikroba
mesofil (neutrofil), adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 5,5-8,0, dan
(c) mikroba alkalifil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 8,4-9,5.
Contoh pH minimum, optimum, dan maksimum untuk beberapa jenis bakteri adalah
sebagai berikut :
Nama mikroba
Escherichia coli Proteus vulgarisEnterobacter aerogenes Pseudomonas aeruginosa Clostridium sporogenes Nitrosomonas sppNitrobacter sppThiobacillus Thiooxidans Lactobacillus acidophilus
pHminimum optimum maksimum
4,4 6,0-7,0 9,04,4 6,0-7,0 8,44,4 6,0-7,0 9,05,6 6,6-7,0 8,0
5,0-5,8 6,0-7,6 8,5-9,07,0-7,6 8,0-8,8 9,4
6,6 7,6-8,6 10,01,0 2,0-2,8 4,0-6,0
4,0-4,6 5,8-6,6 6,8
![Page 6: Faktor Lingkungan Bagi Pertumbuhan Mikroba Ok](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082411/5695d48b1a28ab9b02a1d6ae/html5/thumbnails/6.jpg)
g. Tekanan hidrostatik Tekanan hidrostatik mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan mikroba.
Umumnya tekanan 1-400 atm tidak mempengaruhi atau hanya sedikit mempengaruhi
metabolisme dan pertumbuhan mikroba. Tekanan hidrostatik yang lebih tinggi lagi dapat
menghambat atau menghentikan pertumbuhan, oleh karena tekanan hidrostatik tinggi
dapat menghambat sintesis RNA, DNA, dan protein, serta mengganggu fungsi transport
membran sel maupun mengurangi aktivitas berbagai macam enzim.Tekanan diatas
100.000 pound/inchi2 menyebabkan denaturasi protein. Akan tetapi ada mikroba yang
tahan hidup pada tekanan tinggi (mikroba barotoleran), dan ada mikroba yang tumbuh
optimal pada tekanan tinggi sampai 16.000 pound/ inchi2 (barofil). Mikroba yang hidup
di laut dalam umumnya adalah barofilik atau barotoleran. Sebagai contoh adalah bakteri Spirillum.
![Page 7: Faktor Lingkungan Bagi Pertumbuhan Mikroba Ok](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082411/5695d48b1a28ab9b02a1d6ae/html5/thumbnails/7.jpg)
B. FAKTOR BIOTIK Di alam jarang sekali ditemukan mikroba yang hidup sebagai biakan murni,
tetapi selalu berada dalam asosiasi dengan jasad-jasad lain. Antar jasad dalam satu
populasi atau antar populasi jasad yang satu dengan yang lain saling berinteraksi.
1. Interaksi dalam satu populasi mikroba Interaksi antar jasad dalam satu populasi yang sama ada dua macam, yaitu
interaksi positif maupun negatif. Interaksi positif menyebabkan meningkatnya kecepatan
pertumbuhan sebagai efek sampingnya. Meningkatnya kepadatan populasi, secara
teoritis meningkatkan kecepatan pertumbuhan. Interaksi positif disebut juga kooperasi.
Sebagai contoh adalah pertumbuhan satu sel mikroba menjadi koloni atau pertumbuhan
pada fase lag (fase adaptasi).
Interaksi negatif menyebabkan turunnya kecepatan pertumbuhan dengan
meningkatnya kepadatan populasi. Misalnya populasi mikroba yang ditumbuhkan dalam
substrat terbatas, atau adanya produk metabolik yang meracun. Interaksi negatif disebut
juga kompetisi. Sebagai contoh jamur Fusarium dan Verticillium pada tanah sawah,
dapat menghasilkan asam lemak dan H2S yang bersifat meracun.
2. Interaksi antar berbagai macam populasi mikroba Apabila dua populasi yang berbeda berasosiasi, maka akan timbul berbagai
macam interaksi. Interaksi tersebut menimbulkan pengaruh positif, negatif, ataupun
![Page 8: Faktor Lingkungan Bagi Pertumbuhan Mikroba Ok](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082411/5695d48b1a28ab9b02a1d6ae/html5/thumbnails/8.jpg)
tidak ada pengaruh antar populasi mikroba yang satu dengan yang lain. Nama
masingmasing interaksi adalah sebagai berikut:
Nama Interaksi
NetralismeKomensalismeSinergisme (protokooperasi) Mutualisme (simbiosis)KompetisiAmensalisme (antagonisme) PredasiParasitisme
Pengaruh interaksiPopulasi A Populasi B
0 00 ++ ++ +- -+ -+ -+ -
Keterangan: 0: tidak berpengaruh, +: pengaruh positif, -: pengaruh negatif
a. Netralisme Netralisme adalah hubungan antara dua populasi yang tidak saling
mempengaruhi. Hal ini dapat terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah atau
secara fisik dipisahkan dalam mikrohabitat, serta populasi yang keluar dari habitat
alamiahnya. Sebagai contoh interaksi antara mikroba allocthonous (nonindigenous)
dengan mikroba autochthonous (indigenous), dan antar mikroba nonindigenous di
atmosfer yang kepadatan populasinya sangat rendah. Netralisme juga terjadi pada
keadaan mikroba tidak aktif, misal dalam keadaan kering beku, atau fase istirahat (spora, kista).
b. Komensalisme Hubungan komensalisme antara dua populasi terjadi apabila satu populasi
diuntungkan tetapi populasi lain tidak terpengaruh. Contohnya adalah:
- Bakteri Flavobacterium brevis dapat menghasilkan ekskresi sistein. Sistein dapat
digunakan oleh Legionella pneumophila.
- Desulfovibrio mensuplai asetat dan H2 untuk respirasi anaerobik
Methanobacterium.
![Page 9: Faktor Lingkungan Bagi Pertumbuhan Mikroba Ok](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082411/5695d48b1a28ab9b02a1d6ae/html5/thumbnails/9.jpg)
c. Sinergisme Suatu bentuk asosiasi yang menyebabkan terjadinya suatu kemampuan untuk
dapat melakukan perubahan kimia tertentu di dalam substrat. Apabila asosiasi
melibatkan 2 populasi atau lebih dalam keperluan nutrisi bersama, maka disebut
sintropisme. Sintropisme sangat penting dalam peruraian bahan organik tanah, atau proses
pembersihan air secara alami.
Contoh sinergisme: Streptococcus faecalis dan Escherichia coli
d. Mutualisme (Simbiosis)Mutualisme adalah asosiasi antara dua populasi mikroba yang keduanya saling
tergantung dan sama-sama mendapat keuntungan. Mutualisme sering disebut juga
simbiosis. Simbiosis bersifat sangat spesifik (khusus) dan salah satu populasi anggota
simbiosis tidak dapat digantikan tempatnya oleh spesies lain yang mirip. Contohnya
adalah Bakteri Rhizobium sp. yang hidup pada bintil akar tanaman kacang-kacangan.
Contoh lain adalah Lichenes (Lichens), yang merupakan simbiosis antara algae
sianobakteria dengan fungi. Algae (phycobiont) sebagai produser yang dapat
menggunakan energi cahaya untuk menghasilkan senyawa organik. Senyawa organik
dapat digunakan oleh fungi (mycobiont), dan fungi memberikan bentuk perlindungan
(selubung) dan transport nutrien / mineral serta membentuk faktor tumbuh untuk algae.
![Page 10: Faktor Lingkungan Bagi Pertumbuhan Mikroba Ok](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082411/5695d48b1a28ab9b02a1d6ae/html5/thumbnails/10.jpg)
Lichenes
e. Kompetisi Hubungan negatif antara 2 populasi mikroba yang keduanya mengalami
kerugian. Peristiwa ini ditandai dengan menurunnya sel hidup dan pertumbuhannya.
Kompetisi terjadi pada 2 populasi mikroba yang menggunakan nutrien / makanan yang sama, atau
dalam keadaan nutrien terbatas. Contohnya adalah antara protozoa Paramaecium caudatum dengan Paramaecium aurelia.
f. Amensalisme (Antagonisme) Satu bentuk asosiasi antar spesies mikroba yang menyebabkan salah satu pihak
dirugikan, pihak lain diuntungkan atau tidak terpengaruh apapun. Umumnya merupakan cara untuk
melindungi diri terhadap populasi mikroba lain. Misalnya dengan menghasilkan senyawa asam, toksin,
atau antibiotika. Contohnya adalah bakteri Acetobacter yang mengubah etanol menjadi asam asetat.
Thiobacillus thiooxidans menghasilkan asam sulfat. Asam-asam tersebut dapat menghambat
pertumbuhan bakteri lain. Bakteri amonifikasi menghasilkan ammonium yang dapat menghambat
populasi Nitrobacter .
![Page 11: Faktor Lingkungan Bagi Pertumbuhan Mikroba Ok](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022082411/5695d48b1a28ab9b02a1d6ae/html5/thumbnails/11.jpg)
g. Parasitisme Parasitisme terjadi antara dua populasi, populasi satu diuntungkan (parasit) dan
populasi lain dirugikan (host / inang). Umumnya parasitisme terjadi karena keperluan
nutrisi dan bersifat spesifik. Ukuran parasit biasanya lebih kecil dari inangnya.
Terjadinya parasitisme memerlukan kontak secara fisik maupun metabolik serta waktu kontak
yang relatif lama. Contohnya adalah bakteri Bdellovibrio yang memparasit
bakteri E. coli. Jamur Trichoderma sp. memparasit jamur Agaricus sp.
h. Predasi Hubungan predasi terjadi apabila satu organisme predator memangsa atau
memakan dan mencerna organisme lain (prey). Umumnya predator berukuran lebih
besar dibandingkan prey, dan peristiwanya berlangsung cepat. Contohnya adalah
Protozoa (predator) dengan bakteri (prey). Protozoa Didinium nasutum (predator)
dengan Paramaecium caudatum (prey), dapat dilihat di gambar sebagai berikut.
Paramaecium caudatum
Didinium
nasutum